[发明专利]一种无溶剂型UV印铁涂层及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无溶剂型UV印铁涂层及其制备方法与应用，将环氧树脂、活性单体、阳离子引发剂、自由基引发剂首次搅拌混合后加入聚酯丙烯酸酯、聚酯树脂，再次搅拌混合，得到UV组合物；将所述UV组合物涂在印铁表面，UV固化，得到无溶剂型UV印铁涂层。本发明UV固化采用汞灯，光强为90～120mW/cm²，时间为15～30s，得到的涂层磨擦次数大于1000次、附着力等级小于1级、迁移量小于0.5μg/kg。

技术领域

本发明属于涂层技术，具体涉及一种无溶剂型UV印铁涂层及其制备方法与应用。

背景技术

印铁是一种两面镀锡的铁皮，属冷轧低碳薄钢板；是一种防锈、耐腐蚀、无毒的包装材料，主要用于制作金属包装罐，包括罐装食品、饮料、医药、化妆品及涂装产品领域。随着环保法律法规的限制、健康安全的保证和防护意识的增强，对包装印刷材料行业提出了更高要求。

传统烘烤型的印铁涂层全部是溶剂型的，含有50％以上的有机溶剂，在烘烤固化成膜时，有机溶剂全部挥发的空气中，对环境污染和人员身体伤害大；传统烘烤工艺需要一条30-40米的传送带式的烘道，设备占地面积大、投资大、噪声大、能耗大及效率低。

发明内容

本发明公开了一种无溶剂型UV印铁涂层及其制备方法与应用，采用了UV光固化干燥的方式，在生产过程中几乎没有VOC产生。

本发明采用如下技术方案：

一种无溶剂型UV印铁涂层，由印铁以及涂层组成；所述涂层由环氧树脂、聚酯丙烯酸酯、活性单体、聚酯树脂、阳离子引发剂、自由基引发剂混合后经过UV固化得到；优选的，涂层的厚度为15～25μm，优选20μm。

本发明公开了上述无溶剂型UV印铁涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环氧树脂、活性单体、阳离子引发剂、自由基引发剂首次搅拌混合后加入聚酯丙烯酸酯、聚酯树脂，再次搅拌混合，得到UV组合物；

(2)将所述UV组合物涂在印铁表面，UV固化，得到无溶剂型UV印铁涂层。

上述技术方案中，首次搅拌的转速为400rpm～800rpm，时间为20～50min；再次搅拌的转速为1000rpm～1500rpm，时间为20～50min。

上述技术方案中，UV固化采用汞灯，光强为90～120mW/cm²，时间为15～30s。优选的，光强为100～110mW/cm²，时间为20～25s。

本发明中，环氧树脂为脂环族环氧树脂，进一步优选为环氧基直接接枝在六元环结构上的脂环族环氧树脂，用于本发明的固化组合物其有优越的透明性、低粘度、低收缩率及高硬度。活性单体为单官能度或者双官能度单体，进一步的，活性单体的碳碳主链上含碳数量≥6，比如丙烯酸单体，与聚酯丙烯酸酯一起使用具有优良的柔韧性和黏附性，赋予UV固化组合物优异附着力和坚韧性。聚酯树脂为含羧基的聚酯型树脂，与聚酯丙烯酸酯一起使用赋予UV固化组合物更好的附着性和耐水性。

本发明中，阳离子引发剂为含硫六氟磷酸盐；自由基引发剂为酰基磷氧化物，优选氧原子数大于等于3的酰基磷氧化物。通过引发剂的选择赋予UV组合物优良的固化速率和低迁移性。

本发明首次将环氧树脂与线性聚酯丙烯酸酯作为主体树脂，加入活性单体与少量聚酯，得到杂化型UV固化组合物，其是杂化网络互穿技术原理，即阳离子光引发剂和自由基光引发剂经光照射后，产生强质子酸、自由基，强质子酸引发环氧基断裂-聚合固化，自由基引发双键断裂聚合固化，形成网络互穿结构。涂覆于印铁表面，具有良好的附着力、T弯性能，还具有出色的机械性能及耐化性能。优选的，环氧树脂、聚酯丙烯酸酯、活性单体、聚酯树脂、阳离子引发剂、自由基引发剂的重量比为60∶(15～25)∶(8～12)∶10∶3∶(0.5～2)。

附图说明